[发明专利]用于制造氟聚合物的方法

说明书

本发明涉及一种使用某些多官能全氟聚醚衍生物制造氟聚合物分散体的方法以及由此的氟聚合物分散体，这些多官能全氟聚醚衍生物包含多个选自由‑SO₃X_a、‑PO₃X_a和‑COOX_a组成的组的可电离基团，其中X_a是H、铵基团或单价金属，并且其中所述基团作为侧基包含在全氟聚醚链中。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2017年9月8日提交的欧洲申请号17190164.8的优先权，出于所有目的将所述申请的全部内容通过援引方式并入本申请。

技术领域

本发明涉及一种使用某些多官能全氟聚醚衍生物制造氟聚合物分散体的方法，以及由此的氟聚合物分散体。

背景技术

氟聚合物，即具有氟化主链的聚合物，已经被认识很久并且由于若干所希望的特性(如耐热性、耐化学性、耐气候性、UV稳定性等)已经被用于多种应用。

经常使用的用于生产氟聚合物的方法包括一种或多种氟化单体的水性乳液聚合，总体上包括使用氟化的表面活性剂。经常使用的氟化的表面活性剂包括全氟辛酸以及其盐，特别是全氟辛酸铵。

最近，具有8个或更多个碳原子的全氟链烷酸已经引起了环境顾虑。例如，已经发现全氟链烷酸示出生物累积。因此，现在努力致力于逐步淘汰此类化合物并且已经发展了使用具有更有利的毒理学特征的可替代的表面活性剂来制造氟聚合物产品的方法。

针对这个目的，最近已经进行了若干方法，典型地涉及包括一种由一个或多个链状氧原子中断的全氟烷基链的氟表面活性剂，所述链在其一个末端处具有离子型的羧酸盐基团。

赋予改进的生物积累曲线的这些化合物(超过具有8个或更多个碳原子的全氟代链烷酸)的实例可以值得注意地发现于：US 2007276103(3M创新有限公司(3M INNOVATIVEPROPERTIES CO))29/11/2007、US 2007015864(3M创新有限公司)18/01/2007、US2007015865(3M创新有限公司)18/01/2007、US 2007015866(3M创新有限公司)18/01/2007。

在另一方面，过去已经提出了基于使用全氟化聚醚分散剂的方法。特别地，US6878772(苏威苏莱克斯公司(SOLVAY SOLEXIS SPA))12/04/2005提供了一种制造氟聚合物分散体的方法，该方法包括使氟单体在包含可能与某些其他表面活性剂组合的具有式A-R_f-B(I)的双官能表面活性剂的水性介质中聚合，其中A和B，彼此相同或不同，是-(O)_pCFX-COOM，其中：M＝NH₄、碱金属、H；X＝F，CF₃；p是等于0或1的整数；Rf是直链或支链的全氟烷基链，或(全)氟聚醚链，使得(I)的数均分子量是在300-1,800的范围内。然而，此专利文献中包含的数据清楚地示出具有超出所要求保护范围的分子量的双官能全氟聚醚二羧酸酯的无效性；特别地，发现具有为4,000的分子量的二羧酸酯在聚合过程中在使PTFE分散体稳定方面是无效的，从而导致大量污染和完全凝结、以及因此不稳定的聚合动力学。

类似地，US 2008114122(杜邦公司(E.I.DUPONT DE NEMOURS))15/05/2008传授了一种包括使氟化单体在聚合剂的存在下在水性介质中聚合的方法，该聚合剂包含：

-具有至少800g/mol的数均分子量的氟聚醚酸或其盐，其可以在全氟聚醚链的至少一端或两端处包含选自羧酸、磺酸、磺酰胺、膦酸的酸基团，并且其优选具有约800至约3500g/mol、并且最优选1000至约2500g/mol的数均分子量；以及